Beugungsgitter
Physik
Basiswissen
Feine Gitterstruktur zur Erzeugung von Farbeffekten: Beugungsgitter sind periodische Strukturen zur Beugung von Licht. Alltagsbeispiele sind CDs, feine Kämme sowie feine Gardinen (letztere v. a. nachts an Straßenlaternen o. ä.). Die Gitterkonstante ist die Periode des Gitters, typische Werte sind 0,5 Mikrometer bis 10 Mikrometer. Alle Typen von Gittern bestehen aus parallelen, linienartigen Strukturen:
Spalten ...
in undurchsichtigem Material oder undurchsichtige Stege auf einer transparenten Platte (Draht-, Spalt- oder Strichgitter)
Stege oder Furchen...
auf einer reflektierenden Fläche (Reflexionsgitter, Stufengitter)
Gitter wirken durch Beugung von kohärentem Licht: Das Licht der einzelnen Spalte interferiert und bildet ein Interferenzmuster. Monochromatisches Licht wird in wenige verschiedene Richtungen (exakt: in Maxima verschiedener Ordnung) abgelenkt. Die Ablenkungswinkel hängen von der Gitterkonstante g und der Wellenlänge Lambda ab, größere Ablenkungswinkel entsprechen höheren Ordnungen n. Polychromatisches (z. B. weißes) Licht wird in sein Spektrum aufgefächert ähnlich wie bei einem Prisma. Ganz nahe am Gitter interferiert das Licht zu Kopien der Gitterstruktur (Talbot-Effekt). Gitter wurden 1785 von David Rittenhouse erfunden, 1821 baute auch Joseph von Fraunhofer Gitter.
